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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划柳玉起,材料成形原理(共5篇)华中科技大学硕士研究生入学考试材料成形原理考试大纲第一部分考试说明1.本课程学习的基本目标及要求对液态成形、连接成形、固态塑性成形的基本过程有全面的较深入的理解，掌握其基本原理和规律。了解液态金属的结构和性质；掌握液态金属凝固的基本原理，冶金处理及其对产品性能的影响。掌握材料成形中化学冶金基本规律和缺陷的形成机理、影响因素及防止措施。掌握塑性成形过程中的应力与应变的基础理论，金属流动的基本规律及其应用。2.考试形式与试卷结构考试时间180分钟，采用闭卷笔
2、试。题形为名词解释、简答题、计算题和分析论述题。3.参考书目吴树森、柳玉起主编，材料成形原理，机械工业出版社，XX第二部分考查要点1.液态成形理论基础液态金属的结构和性质?材料的固液转变?液态金属的结构与分析?液态金属的性质?半固态金属的流变性及表观粘度液态成形中的流动与传热?液态金属的流动性与充型能力?凝固过程中的液体流动?凝固过程中的热量传输?铸件的凝固时间液态金属的凝固形核及生长方式?凝固热力学?均质形核与异质形核?纯金属晶体的长大方式单相合金与多相合金的凝固?单相合金的凝固?共晶合金的凝固?偏晶合金与包晶合金的凝固?对流对凝固组织的影响及半固态金属的凝固?金属基复合材料的凝固铸件凝固组
3、织的形成与控制?铸件宏观凝固组织的特征(转载于:写论文网:)及形成机理?铸件宏观组织的控制?气孔与夹杂的形成机理及控制?缩孔与缩松的形成原理?化学成分的偏析?变形与裂纹特殊条件下的凝固?快速凝固?定向凝固?非重力凝固2.连接成形理论基础焊缝及其热影响区的组织和性能?焊接及其冶金特点?焊缝金属的组织与性能?焊接热影响区的组织与性能成形过程的冶金反应原理?成形工艺中的冶金反应特点?液态金属与气体界面的反应?液态金属与熔渣的反应?合金化?工艺条件对冶金反应的影响成形缺陷的产生机理及防止措施?内应力?焊接变形?裂纹?焊缝中的气体与夹杂物?焊缝中的化学成分不均匀性特种连接成形原理与方法?超塑成形/扩散连
4、接?扩散连接技术?摩擦焊技术?微连接技术3.金属塑性加工力学基础应力与应变理论?应力空间?应变空间塑性与屈服准则?塑性?屈服准则本构方程?塑性变形时应力应变关系的特点?塑性变形的增量理论?塑性变形的全量理论金属塑性成形解析方法?塑性成形问题的解与简化?主应力法材料成型原理第一章第一部分：液态金属凝固学答：纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成。原子集团的空穴或裂纹内分布着排列无规则的游离的原子，这样的结构处于瞬息万变的状态，液体内部存在着能量起伏。实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空穴、裂纹、杂质气泡组成的鱼目混珠的“混浊”液体，也就是说，实际的液态合金除了存在能
5、量起伏外，还存在结构起伏。答：液态金属的表面张力是界面张力的一个特例。表面张力对应于液气的交界面，而界面张力对应于固液、液气、固固、固气、液液、气气的交界面。表面张力?和界面张力的关系如2?/r,因表面张力而长生的曲面为球面时，r为球面的半径；?,式中r1、r2分别为曲面的曲率半径。附加压力是因为液面弯曲后由表面张力引起的。答：液态金属的流动性和冲型能力都是影响成形产品质量的因素；不同点：流动性是确定条件下的冲型能力，它是液态金属本身的流动能力，由液态合金的成分、温度、杂质含量决定，与外界因素无关。而冲型能力首先取决于流动性，同时又与铸件结构、浇注条件及铸型等条件有关。提高液态金属的冲型能力的
6、措施：金属性质方面：改善合金成分；结晶潜热L要大；比热、密度、导热系大;粘度、表面张力大。铸型性质方面：蓄热系数大；适当提高铸型温度；提高透气性。浇注条件方面：提高浇注温度；提高浇注压力。铸件结构方面：在保证质量的前提下尽可能减小铸件厚度；降低结构复杂程度。解：浇注模型如下：则产生机械粘砂的临界压力2?/r显然r122*6000Pa*104则不产生机械粘砂所允许的压头为H/解：由Stokes公式60007500*102r2(r1r)上浮速度v9r为球形杂质半径，1为液态金属重度，2为杂质重度，为液态金属粘度1g*液10*7500750002g2*MnO10*54005400022*(75000
7、54000）所以上浮速度v/s9*解：对于立方形晶核G方aGv+6a?令dG方/da0即3aGv+12a?0，则*232临界晶核尺寸a4?/Gv，得?a*Gv，代入4G方aGv6a*3*2a*1*2GvaGv24*均质形核时a和G方关系式为：G方*1*3aGv2对于球形晶核G球*4*3*2rGv+4r?3*临界晶核半径r2?/Gv，则G球*2*3rGv3所以G球/G方*1*32*3rGv/(aGv)32*将r*2?/Gv，a4?/Gv代入上式，得*G球/G方/60时，晶体生长以平面方式生长；如果GL0，晶体以树枝晶方式生长。答：用Chvorinov公式计算凝固时间时，误差来源于铸件的形状、铸件
8、结构、热物理参数浇注条件等方面。半径相同的圆柱和球体比较，前者的误差大；大铸件和小铸件比较，后者误差大；金属型和砂型比较，后者误差大，因为后者的热物性参数随温度变化较快。VR2答：铸件凝固时间t2,R为折算厚度，K为凝固系数，又由于R，在相同体积的条AK件下，立方体。等边圆柱和球三者中，球的表面积最小，所以球的折算厚度R最大，则球形冒口的凝固时间t最大，最有利于补缩。解：焊接熔池的特征：熔池体积小；熔池温度高；熔池金属处于流动状态；熔池界面的导热条件好，焊接熔池周围的母材与熔池间没有间隙。焊接熔池对凝固过程的影响：(1)母材作为新相晶核的基底，使新相形核所需能量小，出现非均匀形核，产生联生结晶
9、；(2)熔池金属是在运动状态凝固的，焊缝的柱状晶总是朝向焊接方向并且向焊缝中心生长，即对向生长；(3)焊接熔池的实际凝固过程并不是连续的，柱状晶的生长速度变化不是十分有规律。解：溶质再分配：合金凝固时液相内的溶质一部分进入固相，另一部分进入液相，溶质传输使溶质在固液界面两侧的固相和液相中进行再分配。影响溶质再分配的因素有热力学条件和动力学条件。解：设液相线和固相线的斜率分别为mL和mS，如上图：液相线：TTmmL(Cl-0)固相线：TTmmS(Cs-0)*T*TmmSCS得：*1TTmmLCL*Cm即SLk0mSCL由于mL、mS均为常数，故k0Const.解：溶质分配系数k0*%=CLCE3
10、3%当fs10时，有Csk0C0(1fs)*k01*1*CLC0fL*k0S*设共晶体所占的比例为fL，则CLC0fLk01CE133%CEk01则fL)11(%C0*沿试棒的长度方向Cu的分布曲线图如下：答：金属凝固时，完全由热扩散控制，这样的过冷称为热过冷；由固液界面前方溶质再分配引起的过冷称为成分过冷.成分过冷的本质：由于固液界面前方溶质富集而引起溶质再分配，界面处溶质含量最高，离界面越远，溶质含量越低。由结晶相图可知，固液界面前方理论凝固温度降低，实际温度和理论凝固温度之间就产生了一个附加温度差T，即成分过冷度，这也是凝固的动力。答：影响成分过冷的因素有G、v、DL、m、k0、C0，可
11、控制的工艺因素为DL。过冷对晶体的生长方式的影响：当稍有成分过冷时为胞状生长，随着成分过冷的增大，晶体由胞状晶变为柱状晶、柱状树枝晶和自由树枝晶，无成分过冷时，以平面方式或树枝晶方式生长。晶体的生长方式除受成分过冷影响外，还受热过冷的影响。答：影响成分过冷范围的因素有：成分过冷的条件为GLmLC0(1k0)DLk0v年轻时的我相信有些事历经岁月洗礼依然历久弥新。在我备考几个月里，我被压力裹住，感觉几近窒息，寸步难行。在无数个夜不能寐的日子里，我都觉得备考这段时间是我生命中最难熬、最痛苦、最灰暗、也最深刻的记忆。在无数个看不进去书，站在窗户旁抽烟的时间里，我在想：“要是我考上了华科材料加工，那我
12、该多么轻松，多么开心啊。”然而，目前我已经被录取，内心依然充满着茫然，远没有想象的那么快活和惬意。我的考研记忆随着时间悄然流逝，越来越像无关自己的梦。现在趁曾经的梦还算清晰，想做点什么，为了纪念自己，顺便也方便一下学弟学妹们吧。一、我的简介性别男，25岁，其余省略数字。XX年7月8日毕业于一所985院校材料科学与工程系。同年7月18日在一家大型冶金装备制造企业任所谓的助理工程师。10年9月13日辞职，背着两年的工作经验满怀希望来武汉求职，找工作才发现什么往届的本科生只能用地位卑微来形容。十一终定下心来考研，一路跌跌撞撞硬着头皮坚持到最后。初试分数比较低，但复试发挥较好，加之今年对985的学生有
13、所照顾，复试成绩很高。以极大的运气拿到了全奖。其中经历的各种绝望、痛苦、彷徨、焦虑、纠结按下不表。外校考华科的学弟学妹们，希望你们能尽量提高自己的初试分数，目前不要寄希望于复试发挥，尽管它也很重要。211和985的考生也不应该掉以轻心，每年的政策都是不一样的。我面试发挥较好得益于以前工作时经常面临一些大场合，有一定经验。其实初试分数越高，心态才越容易平稳。初试分数低，因为太没自信，压力又大，其实很难发挥好。考上的同学里，我都没有见过政治和英语比我还少的。英语差到令人发指的地步。好在论坛上各位高手的经验贴已足够多，公共课的复习可以参考别人的。数学我有一些小经验，这个有同学感兴趣的话这个帖子里。我介绍华中科技大学810材料成形原理的各种用书资料和复习经验。欢迎11届同学进行补充和讨论。二、资料分析1：教材08年以前华科使用的是陈平昌、朱六妹、李赞材料成形原理第一版。08年也发生了教材革，目前华科本校使用吴树森、柳玉起主编，材料成形原理第2版；是大纲中指定的参考书。2：PPT课件印象深刻的是包辛格效应10年和11年连续两年考，但是教材上是找不到，课件上却有。课件的好处至少知道哪些是重点。3：材料成形工艺这本书很重要，但华科
